クラウドなしで快適スマートホームDIY

クラウドなしで快適スマートホームDIY

　外出先からはVPN経由で、市販の完成品には目もくれず、自作とクラウドレスにこだわり、電気工事士の資格も不要な範囲で電動化・自動化・スマートホーム化している我が家の話。

スマートホーム化の例

• 玄関やベッド、階段、段差、トイレまでの導線などは、足下が暗いと自動で明かりが点灯
• 照明/エアコン/テレビ/空気清浄機/扇風機/カーテン/ロールスクリーン...は、スマートスピーカー/スマホ/パソコンなどから無線操作可能
• 駆動部を自作したカーテンは、これらに加え、タイマーで自動開閉可
• 自作ロールスクリーンは無線操作のみ
• 自作スマートスイッチによる壁面スイッチや自作スマートプルスイッチによるペンダントライトは併せて手でのON/OFFも可能
• リモコンのある家電は、自作スマートリモコンでの無線操作の他、もちろん本体スイッチ・付属リモコン等での操作も可能
• リモコンのない家電は、本体スイッチ操作の他、自作スマートプラグで無線による遠隔ON/OFF操作も可能
• 自作スマートスピーカーは、他に下記の機能もあり、パソコン(やスマホ)からパネル操作も可能
• 邦楽・洋楽・クラシック・ジャズ・ブルースなどの再生・スキップ・停止
• リッピングして自宅サーバにアップしてあるCD群などの音源の再生・停止
• 各ラジオ局の再生・停止
• ニュース
• 天気予報
• タイマー機能
• 伝言メモの録音・再生
• 伝言メッセージの録音・再生
• ...etc,.
• 自宅カメラサーバ
• 複数のCCTVカメラ/IP・ネットワークカメラ/USB・Webカメラを接続でき、VPNを介し、防犯、ペットなどの見守り、植物などの定点観測等々が可能
• 自宅サーバ・LAN・NAS(大容量ディスク・ストレージ)
• 自宅では端末を問わず、LAN内環境を利用可能、メインパソコンのデータについては、NASに半自動 or 自動バックアップ
• 外出先からはVPNを介してスマホのデータを移動、バックアップしたり、もちろん、自宅LANや接続端末を自由に利用することも可能

　スマホを使う場合、こうしたIT/IoT資源の有効利用の為、専用ではなく汎用の各種アプリも活用しています。

　極一部未完のものもあるものの、現時点では、これくらいですが、利便性が向上するなら、更なる追加、拡張もしていくつもりです。

どうやって自作でスマートホーム化するの？

　各機能を実現するにあたり、市販の完成品は使用しておらず、機能・機構やモノによっては本体自体も自作・後付けしているわけですが、ここに至る過程・経緯、これらの作り方の詳細については、基本、全て後段のリンクにあります。

　スマートスピーカーもローカルで完結するよう自作しているのでGoogle Home(アシスタント)/Amazon Alexa/LINE Cloverのようなクラウドは使っておらず、スマートスピーカー専用機の自作のみならず、便利なのでメインノートPC(OS:Debian GNU/Linux)にも同様のスマートスピーカー機能を入れました。

　自作スマートリモコンは、マイコンのメモリが許す限り、複数の家電をサポートすることもできますが、リモコン家電が壁やドアなどを介さず、赤外線の届く範囲で1箇所にまとまっていないこともあります。

　それもあって自身は、今のところ、リモコン家電に赤外線の届く範囲で1対1で赤外線送信機を設置、WiFi越しに操作して使っていて赤外線が届かないということは皆無です。

　その送信機は、1つ1000円程度もあれば作れるので1つで全てを賄う市販品と比べてもコスパも悪くないというか、むしろ、良いのではないかと思います。

　玄関や導線など人の動きを察知するライトには、基本、マイコン＋人感センサー＋光センサーとLEDテープライトを使っています。

　また、壁スイッチや紐を引っ張る照明には、手で操作できる余地を残しつつ、WiFi搭載マイコン＋モータを、電源につなぐ照明には、自作スマートコンセント(スマートプラグ)を使っています。

外出先からスマート化した家電などを操作する方法は？

　VPN/Virtual Private Networkとは、インターネットにおいて通信経路を暗号化できる仮想の通信線であり、インターネットVPNと言われることもあるもので自身の場合、これを自宅サーバとスマホ間で利用しています。

　VPN接続できるということは、外出先で使う通信できるスマホやタブレット、パソコン等においてインターネットに接続できる環境さえあれば、地域・エリアの縛りがあるサービスにおいて異なる地域にいる場合でも自宅周辺を対象としたサービスを利用できたり、環境によっては、逆もできます。

　また、通信制限のある国や地域からでも自宅の(ある国の)通信環境を利用でき、そこにそうした制約がなければ、通信制限なく利用可能です。

ドアの鍵だってスマート化できる

　市場にはスマートロック(スマートキー/電気錠)も出回っていますが、有事の際、かなり微妙なので市販品の利用も自作もしていません。

　 => [2024/04/23] RFIDカード/キーパッド/ブラウザ/ボタンで解錠・施錠できるスマートロック作っちゃいました。

クラウドレスにこだわる理由

　クラウドなしに拘っているのは、時勢の変化によって当該クラウドサービスが消滅したり、有料化されたり、当初より値上げされたりするリスク、目的が目的だけに通信内容を第三者に見られるリスクを極力排除したいから。

　また、停電や自前のIT/IoT機器の故障リスクなどの他に、クラウドサービスに障害が発生する可能性、ひいては自分で対処しようのないリスクを敢えて増やす必要はないかなと。

　それにアカウントやパスワードが増えると管理が大変なので極力避けたいとなどといった思いが先行するからです。

市販スマートデバイスの完成品を使わない理由

　市販の完成品を使わないのは、スマートホーム製品という性質上、スマホやタブレットでの利用については、往々にして専用アプリがある、専用ゆえ、アプリが氾濫し、かえって手間になる可能性がある、専用アプリでは、当たり前かのようにクラウドが利用されることが珍しくないから。

　それに何よりも自作するのが好き、自由に柔軟に自作できるのが嬉しいからです。

　アプリが増える点については、BlynkやIFTTTを利用する手もありますが、無料での利用に制限があり、この先どうなるのかも不透明という点でも微妙。

　そういう意味では、オープンソースでフリーのopenHABなどを使えば、アプリを1つにまとめられますし、機能制限もなく利用できますが、外出先から操作したい場合、自前のサーバをクラウドに見立てることができるならまだしも、ユーザー登録の上、クラウドを利用する場合も多いでしょう。

　何れにせよ、最初から想定していたならまだしも、既に構成済み、プログラム済みのスマートホームガジェットがあるという状況で、それらをそのまま移行できることは、まずありません。

　また、自作スマートスピーカーへの機能増減、GTKやQt、ブラウザ操作パネルなど自前以外の他の方法を使うモチベーションが上がらないということもあります。

　尚、自身は、昔から大自然に囲まれた生活に憧れてはいるものの、電気、ガス、水道、通信などのライフラインは、断ち切れないでしょう。

　というか水とガスは原始的な方法で代替できたとしても通信を確保するためには電気は必要、ソーラーシステムで賄うにしても、メンテナンス、部品の入手性、病院が近いほうが安心とかいった年齢になった場合などをも加味すると...。

　もし、今後、より自然豊かなところに住むにしても、これらライフラインがあり、スマートホーム化できるところにしてしまうと思います。

　もちろん、クラウドや完成品、あてがわれた専用アプリを使うことなく、でき得る限り、自前で。

　そんな自身は、とかく電気関係には苦手意識を持っていたものの、4年前にIoTに興味を持ち、電子工作を始めた文系(というか理系が苦手な)人です。

追記

　100均のゴミ箱で、未実装ながら使用履歴を記録すること等でインターネット越しに遠隔での見守りにも使える自作タッチレスセンサー式スイング開閉スマートごみ箱を作ってみました。

　市販のスマートデバイス・家電の完成品を避けてきた我が家ですが、初の最初からスマート家電のダイキン加湿ストリーマ空気清浄機MCK70Yを買いました。

　いつしか会員登録・アプリ使用中のログイン・外からだけでなく宅内操作すらクラウド必須となったという加湿ストリーマ空気清浄機。

　そのMCK70Yを会員登録・ログイン・クラウドなし、外からはVPN、スマホ専用アプリ以外からも操作できるブラウザ版の操作パネルとスクリプトを自作してもっとスマートにしてみました。

　少なくともWi-Fiアダプタ標準搭載の販路違いのACK70|TCK70|MCK70の世代違いのW|X|Y|Zでも、もしかしたら別売りWi-Fiアダプタ搭載機でも、そのまま使えるでしょう。

　結果、パソコンのみならず、スマホやタブレットでさえ専用アプリを使わなくてもブラウザ操作パネルから、自作スマートスピーカー専用機、パソコンにも入れた同機能からの音声操作もできるようになりましたし、汎用なので他の用途でも使えます。

　失念して仕掛かりのあった汎用スマート家電用ブラウザ操作パネルを仕様変更(サーバサイドをFlaskからNode.jsに)するにあたり、先の記事の該当部分を市販スマート家電用ブラウザ操作パネルと操作スクリプトを自作に転載の上、編集・投稿してみました。

　市販スマート製品の完成品のデメリットである個人情報の提供となる会員登録、個人・家人の日々の使用状況・履歴を提供することになる専用アプリ使用時のログインやクラウド経由の操作、そもそも専用アプリも不要となった今、同様にできる前提なら、あえてスマートホーム化ガジェット・製品・家電を避ける理由もなくなりました。

　自作スマートロック完成・運用中。

　記事は、いろいろあって今日、アップするに至りましたが、稼働・運用は、2024/02/13からと既に2ヶ月経過。

　電気工事士資格不要で後付可能、電源・通信はPoE採用でLANケーブル1本な自作テレビドアホン完成・運用中。

　8年前、電子工作を始める際の遠い目標としたものでしたが、ようやく達成することができました。

関連リンク